Vi nấm (Microfungi)
Nấm (Fungi, số ít là Fungus) là một giới riêng- Giới nấm (Fungi), khoa học nghiên
cứu về nấm được gọi là Nấm học (Mycology).
Người ta đã biết đến nấm và sử dụng nấm từ thời cổ xưa. Theo Quách Mạt Nhược,
tác giả Bộ Trung quốc sử cảo thì người Trung Quốc đã biết ăn nấm từ cách đây
6000-7000 năm . Nghề nấu rượu có sử dụng nấm men và nấm sợi đã xuất hiện ở
Trung Quốc từ cách đây 7000-8000 năm. Việc sử dụng nấm làm dược liệu (Thần
khúc) đã có ở Trung Quốc từ cách đây 2550 năm. Các nấm dùng làm thuốc như
Phục linh, Chư linh, Linh chi , Tử linh, Lôi hoàn, Mã bột, Thiền hoa, Trùng thảo,
Mộc nhĩ…đã được ghi trong sáchThần nông bản thảo kinh trong thời gian khoảng
năm 100-200 sau Công nguyên.
Ở phương Tây , Ray ( 1684-1704) người Anh, đã căn cứ vào đặc điểm sinh thái là
chính để phân 94 loại nấm thành 4 nhóm khác nhau trong sách Lịch sử thực vật.
Sau đó là các nghiên cứu phân loại nấm lớn căn cứ vào hình thái của Magnol
(1689), Tournefort (1694).
Khi Leewenhoek (1632-1723) làm ra chiếc kính hiển vi phóng đại được 200-300
lần thì người ta bắt đầu chú ý đến các nấm nhỏ hay gọi là vi nấm.Nhà khoa học
Italia P.A.Micheli (1679-1737) là người đầu tiên dùng kính hiển vi để nghiên cứu
nấm. trong tác phẩm Các chi thực vật mới (Nova Plantarum Genera) xuất bản năm
1729 ông đã nêu lên các bảng phân loại các chi nấm như Mucor, Tuber,
Aspergillus…. Học giả Hà Lan D.C.H. Persoon (1761-1836) trong các sách
Synopsis Methodica Fungarum và Mycologia Europeae đã đặt cơ sở cho phương
pháp và hệ thống phân loại nấm . Học giả Thụy Điển E.M. Fries (1794-1878) đã có
nhiều cống hiến trong việc phân loại các nấm lớn. Khoảng 100 năm sau đó việc
phân loại đa số nấm lớn đều dựa trên nghiên cứu của Fries.
Người đầu tiên vận dụng thuyết tiến hóa của Darwin vao việc phân loại nấm là nhà
khoa học Đức H.A.De Bary (1831-1888). Ông đã xuất bản sách Hình thái học và
sinh lý học nấm vào năm 1866 với cơ sở phân loại dựa trên trật tự tiến hóa. Ông
còn nghiên cứu nguồn gốc và tiến hóa của nấm, sáng tạo nên giả thuyết Đơn
nguyên luận.
Về sinh lý học, năm 1869 J.Raulin phát hiện nguyên tố vi lượng Zn rất cần cho sự
sinh trưởng của Asperrgillus niger; năm 1901 E.Wilders cho biết để sinh trưởng
nấm còn cần các nhân tố như Biotin, Thiamin, Inositol…
Về Di truyền học Blakeslee (1904) phát hiện ra sự phối hợp của các sợi nấm khác
giới tính ở nấm Mucor. Sau đó là các phát hiện tương tự của Kniep (1920 với nhiều
loài nấm Đảm, Dodge (1928) với nấm Neurospora. Về sau với nấm Neurosporra
người ta đã nghiên cứu sâu về di truyền học và trên cơ sở các nghiên cứu này mà
Beadles (1945) mới đề xuất được học thuyết Một gen-một enzym.
Nhà nấm học Italia P. A. Saccardo (1845-1920) đã chỉnh lý các nghiên cứu về nấm
và biên soạn bằng tiếng La Tinh 25 tập Kỷ yếu Nấm.
Tiến bộ của Sinh học phân tử và kỹ thuật kính hiển vi điện tử đã đem lại một diện
mạo mới cho việc nghiên cứu phân loại học và sinh lý học nấm. Các thành tựu
nghiên cứu đã được tổng kết khá đầy đủ trong 5 tập sách Giới Nấm (The Fungi)
của G. C. Ainsworth và cộng sự (Vol 1, 2.3.4A.4B. New York and London:
Academic Press, 1963-1973). Năm 1995 đã tái bản lần thứ 8 cuốn Từ điển về nấm
(Dictionary of the Fungi) của Ainsworth và Bisby. Nấm được chia thành 4 ngành
(Division, Phylum):
- Ngành Chytridiomycota
- Ngành Zygomycota
- Ngành Ascomycota
- Ngành Basidiomycota
Theo thuật ngữ Latinh tên các taxon trong phân loại nấm là như sau: Ngành-
mycota; Ngành phụ-mycotina; Lớp- mycetes; Lớp phụ- mycetidae; Bộ-ales; Bộ
phụ- ineae;Họ-aceae; Họ phụ- oideae.
Hiện nay tồn tại các hệ thống phân loại nấm không thống nhất với nhau, chủ yếu là
các hệ thống phân loại theo Ainsworth và cộng sự (1973), V.Arx (1981),
Ainsworth & Bisby (1983), Kendrick (1992), Ainsworth & Bisby (1995),
Alexopoulos & Mins (1996).
Chúng tôi sử dụng hệ thống phân loại theo Giáo trình nấm học CBS. ( CBS Course
of Mycology ), lần xuất bản thứ 4, Baarn, Delft, 1998:
Ngành Lớp Lớp phụ hoặc nhóm
Labyrinthomorpha Labyrinthulea
Thraustochytriacea
Pseudofungi
Hyphochytriomycetes
Oomycetes
Chytridiomycota Chytridiomycetes
Zygomycota
Zygomycetes
Trichomycetes
Ascomycota
Archiascomycetes
Saccharomycetes
Ascomycetes
discomycetes
Major licheneized orders
plectomycetes
pyrenomycetes
loculoascomycetes
powdery mildews
Laboulbeniomycetes
conidial ascomycetes
(Hyphomycetes,
Coelomycetes)
Basidiomycota
Urediniomycetes
Platyglomycetidae
Urediniomycetidae
Ustilaginomycetes
Hymenomycetes
Tremellomycetidae
Dacrymycetidae
Auriculariomycetidae
Hymenomycetidae
Các loài nấm không tìm thấy (đúng ra là chưa tìm thấy) dạng sinh sản
hữu tính được xếp chung vào nhóm Nấm bất toàn – Fungi imperfecti. Theo hệ
thống phân loại của Saccardo (1880,1886) thì các nấm này được xếp thành một
lớp- Lớp Deuteromycetes. Khi phát hiện thấy cơ quan sinh sản hữu tính thì
người ta đổi tên loài và xếp sang các lớp khác. Ví dụ nấm lúa von trước kia
được gọi là Fusarium moniliforme, nhưng sau khi tìm thấy cơ quan sinh sản
hữu tính thì lại chuyển thành loài Gibberella fujikuroi. Các nấm bất toàn hiện
được xếp trong các nhóm conidial Ascomycetes hay conidial Basidiomycetes.
Hiện nay người ta cho rằng trong tự nhiên có khoảng 1 triệu đến 1,5
triệu loài nấm nhưng mới định tên được khoảng 10 000 chi và 70 000 loài,
Trung Quốc đã điều tra được 40 000 loài. Riêng các loài nấm thuộc Nấm bất
toàn ở nước ta hiện mới chỉ phát hiện được 338 loài thuộc 306 chi khác nhau
(Bùi Xuân Đồng, 2004). Bảo tàng giống chuẩn vi sinh vật (VTCC) thuộc
Trung tâm Công nghệ sinh học Đại học Quốc gia Hà Nội đang hợp tác với
Viện NITE của Nhật Bản điều tra nghiên cứu khu hệ vi nấm ở Việt Nam và có
nhiều khả năng tìm thấy những loài mới trong khoa học.
Vậy những loài nấm nào là Vi nấm (Microfungi)? Đó là tất cả các nấm
không có mũ nấm (quả thể, fruit-body) có thể thấy rõ bằng mắt thường. Người
ta gọi những nấm có mũ nấm là các nấm bậc cao. Tuy nhiên khi nuôi cấy sợi
nấm của các nấm bậc cao để nghiên cứu hoặc để sản xuất sinh khối thì chúng
cũng được coi như vi nấm và là đối tượng nghiên cứu của ngành Vi sinh vật (
giống như các loài vi nấm khác). Để nghiên cứu vi nấm bắt buộc phải quan sát
dưới kính hiển vi và phải nuôi cấy trong các điều kiện vô khuẩn như đối với vi
khuẩn.
Căn cứ vào hình thái người ta chia vi nấm thành hai nhóm khác nhau:
nhóm Nấm men ( Yeast ) và nhóm Nấm sợi (Filamentous fungi). Chúng chỉ
khác nhau về hình thái chứ không phải là những taxon phân loại riêng biệt.
Nhiều nấm men cũng có dạng sợi và rất khó phân biệt với nấm sợi.
I- CẤU TẠO CHUNG CỦA SỢI NẤM
1. Hình thái và cấu tạo của sợi nấm
Sợi nấm (hypha) có dạng hình ống phân nhánh bên trong chứa chất nguyên
sinh có thể lưu động. Về chiều dài chúng có sự sinh trưởng vô hạn nhưng về
đường kính thì thưopừng chỉ thay đổi trong phạm vi 1-30µm (thông thường là
5-10 µm).
Đầu sợi nấm có hình viên trụ, phần đầu gọi là vùng kéo dài (extension
zone). Lúc sợi nấm sinh trưởng mạnh mẽ đây là vùng thành tế bào phát triển
nhanh chóng, vùng này có thể dài đến 30 µm. Dưới phần này thành tế bào dày
lên và không sinh trưởng thêm được nữa. Màng nguyên sinh chất thường bám
sát vào thành tế bào. Trên màng nguyên sinh chất có một số phần có kế cấu
gấo nếp hay xoặ lại, người ta gọi là biên thể màng (plasmalemmasome) hay
biên thể (lomasome). Nhiều khi chúng có tác dụng tiết xuất các chất nào đó.
Thành tế bào (cell wall) của nấm có thành phần hóa học khác nhau. Đây
là một tiêu chí quan trọng khi định loại nấm. sau đây là các thành phần chính
của thành tế bào ở một số nấm:
Chi nấm: 1 2 3 4 5 6
Thành phần thành tế
bào:
Glucan 16 54 0 43 29 6
Cellulose - 36 0 0 0 0
Chitine 58 0 9 19 1 10
Chitosan - 10 33 - 0 -
Mannan - <1 2 2 31 <3
Protein 10 5 6 11 13 7
Lipid - 3 8 5 9 3
Chú thích: 1- Allomyces
2- Phytophthora